JP6066708B2 - Scroll compressor - Google Patents
Scroll compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP6066708B2 JP6066708B2 JP2012272959A JP2012272959A JP6066708B2 JP 6066708 B2 JP6066708 B2 JP 6066708B2 JP 2012272959 A JP2012272959 A JP 2012272959A JP 2012272959 A JP2012272959 A JP 2012272959A JP 6066708 B2 JP6066708 B2 JP 6066708B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balance weight
- scroll
- oldham ring
- eccentric
- orbiting scroll
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
- F01C17/066—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with an intermediate piece sliding along perpendicular axes, e.g. Oldham coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/008—Hermetic pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/80—Other components
- F04C2240/807—Balance weight, counterweight
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
- F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
Description
本発明は、スクロール型圧縮機に関し、特に旋回スクロールが自転するのを防止するオルダムリングの動きに起因する振動を抑制するスクロール型圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll type compressor, and more particularly to a scroll type compressor that suppresses vibration caused by the movement of an Oldham ring that prevents a rotating scroll from rotating.
空気調和装置や冷凍装置に用いられるスクロール型の圧縮機は、渦巻状のスクロール壁をそれぞれ有する固定スクロールと旋回スクロールとを備える。そして、固定スクロールに対して旋回スクロールを自転することなく公転旋回運動させ、双方のスクロール壁の間に形成される圧縮室の容積を減少させることで、圧縮室内の冷媒を圧縮する。 A scroll-type compressor used for an air conditioner or a refrigeration apparatus includes a fixed scroll and a orbiting scroll each having a spiral scroll wall. Then, the orbiting scroll is revolved without rotating with respect to the fixed scroll, and the volume of the compression chamber formed between both scroll walls is reduced, thereby compressing the refrigerant in the compression chamber.
旋回スクロールの自転を防止するために、旋回スクロールと、これを支持するハウジングとの間にオルダムリングを介在させる。このオルダムリングは、よく知られているように、直線往復運動するため、この方向に圧縮機全体を振動させる加振力の発生源となる。圧縮機の回転速度が低い場合にはこの加振力も許容できるが、高速回転になると振動、騒音が顕著になる。
自転する他の回転系部品はアンバランスがあったとしても、駆動源であるモータにバランスウェイトを付加することでアンバランスによる振動を理論的にはゼロにすることが可能である。しかし、オルダムリングによる加振力は、回転系部品に対して設ける従来のバランスウェイト(あるいはカウンタウェイト)で相殺することができない。オルダムリングは直線往復運動するものであるのに対し、従来のバラウスウェイトは回転軸の回転に伴って回転運動するものであり、この両者の運動方向が異なるからである。
In order to prevent the rotation of the orbiting scroll, an Oldham ring is interposed between the orbiting scroll and the housing that supports the orbiting scroll. As is well known, the Oldham ring reciprocates linearly, and therefore becomes a source of excitation force that vibrates the entire compressor in this direction. When the rotation speed of the compressor is low, this excitation force can be allowed, but vibration and noise become remarkable when the rotation speed is high.
Even if other rotating system parts that rotate are unbalanced, it is possible to theoretically eliminate vibration due to unbalance by adding a balance weight to the motor that is the driving source. However, the excitation force due to the Oldham ring cannot be offset by a conventional balance weight (or counterweight) provided for the rotating system parts. This is because the Oldham ring reciprocates linearly, whereas the conventional ballaus weight rotates in accordance with the rotation of the rotation shaft, and the movement directions of the two are different.
以上に対して、特許文献1は、一対のリング部材(外側に配置されるリング部材とその内側に配置されるリング部材)を設け、直線往復運動する個々のリング部材の合力が、旋回スクロールの公転によって生じる遠心力と同様の遠心力となるように、各リング部材を同質量でかつ同一平面上に配置させたオルダム継手を提案している。特許文献1のオルダム継手によると、従来のバランスウェイト、カウンタウェイトによって、一対のリング部材の運動に起因して発生する振動を低減することができ、装置全体としての騒音の低減及び装置内部の機器に対する悪影響の回避を行うことができる、とされている。 In contrast, Patent Document 1 provides a pair of ring members (a ring member disposed on the outside and a ring member disposed on the inside), and the resultant force of the individual ring members that reciprocate linearly is that of the orbiting scroll. An Oldham coupling is proposed in which the ring members have the same mass and are arranged on the same plane so that the centrifugal force is the same as the centrifugal force generated by the revolution. According to the Oldham coupling of Patent Document 1, the vibrations caused by the movement of the pair of ring members can be reduced by the conventional balance weight and counterweight, so that the noise of the entire device can be reduced and the equipment inside the device can be reduced. It is said that it is possible to avoid adverse effects on
ところが、特許文献1のオルダム継手は、内側のリング部材(以下、新たなバランスウェイト、ということがある)は、旋回スクロールの下面に案内溝を形成し、新たなバランスウェイトをこの案内溝に沿って直線往復運動をさせる。したがって、新たなバランスウェイトの動作は旋回スクロールの動きに追従することになり、旋回スクロールと逆方向には動かせない。したがって、特許文献1の提案によると、旋回スクロールの遠心力が働く方向と同じ方向に、外側のリング部材と内側のリング部材(新たなバランスウェイト)の合力が加わることになり、旋回スクロールの歯面荷重が当該合力の分だけ増加するので、新たな振動・騒音の発生源になり得るし、旋回スクロール自体あるいは固定スクロールの強度の面で不安が生じる。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、オルダムリングとともに用いられる新たなバランスウェイトを、旋回スクロールの動きとは独立して任意の方向に動かすことができるオルダム継手を備えるスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
However, in the Oldham joint of Patent Document 1, the inner ring member (hereinafter, sometimes referred to as a new balance weight) forms a guide groove on the lower surface of the orbiting scroll, and the new balance weight is provided along the guide groove. To reciprocate linearly. Therefore, the operation of the new balance weight follows the movement of the orbiting scroll and cannot be moved in the opposite direction to the orbiting scroll. Therefore, according to the proposal of Patent Document 1, the resultant force of the outer ring member and the inner ring member (new balance weight) is applied in the same direction as the direction in which the centrifugal force of the orbiting scroll works. Since the surface load increases by the resultant force, it can become a new source of vibration and noise, and anxiety arises in terms of the strength of the orbiting scroll itself or the fixed scroll.
The present invention has been made based on such a technical problem, and includes an Oldham coupling that can move a new balance weight used together with an Oldham ring in any direction independently of the movement of the orbiting scroll. An object is to provide a scroll compressor.
本発明は、新たなバランスウェイトを、旋回スクロールを駆動させる主軸の偏心ブッシュに設ける偏心カムを用いて動かすことにした。この場合、偏心カムを設ける角度を任意に設定できるので、新たなバランスウェイト(第2バランスウェイト)を、旋回スクロールの動きとは独立して、任意の方向に動かすことができる。
すなわち本発明のスクロール型圧縮機は、偏心ブッシュが設けられ、駆動源により回転駆動される主軸と、主軸の偏心ブッシュに回転自在に連結される旋回スクロールと、旋回スクロールと対向することで冷媒を圧縮する圧縮室を形成し、かつ圧縮された冷媒を高圧室に向けて吐出するポートを端板に有する固定スクロールと、を備える。
本発明のスクロール型圧縮機は、旋回スクロールが固定スクロールに対して自転することなく公転するように旋回スクロールの動きを規制し、第1方向に直線往復運動するオルダムリングと、偏心ブッシュとともに旋回運動する第1バランスウェイトと、偏心ブッシュとともに旋回運動する偏心カムと、主軸の回転駆動により、偏心カムを介して第2方向に直線往復運動する第2バランスウェイトと、を備え、第2バランスウェイトは、オルダムリングの直線往復運動の第1方向と平行な方向を除く任意の角度をなす第2方向に直線往復運動することを特徴とする。
第2バランスウェイトは、オルダムリングの直線往復運動の第1方向と直交する第2方向に直線往復運動することが好ましい。
In the present invention, the new balance weight is moved by using an eccentric cam provided on the eccentric bush of the main shaft that drives the orbiting scroll. In this case, since the angle at which the eccentric cam is provided can be set arbitrarily, a new balance weight (second balance weight) can be moved in any direction independently of the movement of the orbiting scroll.
That is, the scroll type compressor of the present invention is provided with an eccentric bush, and is rotated by a drive source, a turning scroll that is rotatably connected to the eccentric bushing of the spindle, and the turning scroll facing the turning scroll. A fixed scroll that forms a compression chamber for compression and has a port on the end plate for discharging the compressed refrigerant toward the high-pressure chamber.
The scroll compressor of the present invention regulates the movement of the orbiting scroll so that the orbiting scroll revolves without rotating with respect to the fixed scroll, and the orbital movement that reciprocates linearly in the first direction and the eccentric bush and the orbiting movement. a first balance weight for an eccentric cam for pivoting movement with eccentric bushing, the rotation of the main shaft, and a second balance weight for linear reciprocating motion in the second direction via the eccentric cam, the second balance weight characterized that you linear reciprocating motion in the second direction forming an arbitrary angle other than the first direction parallel to the direction of linear reciprocating motion of the Oldham ring.
The second balance weight preferably reciprocates linearly in a second direction orthogonal to the first direction of the linear reciprocation of the Oldham ring.
本発明のスクロール型圧縮機において、第1バランスウェイトを偏心カムとして機能させ、さらに、第2バランスウェイトをオルダムリングの内側の同一平面内に配置し、オルダムリングの直線往復運動の第1方向と第2バランスウェイトの直線往復運動の第2方向を直交させることが好ましい。
このスクロール型圧縮機によると、偏心カムを別途用意する必要がない。また、第2バランスウェイトをオルダムリングの内側の同一平面内に配置するので、軸方向の質量のバランスを考慮する必要がない。
In the scroll compressor of the present invention, the first balance weight is made to function as an eccentric cam, and the second balance weight is arranged in the same plane inside the Oldham ring, and the first direction of the linear reciprocating motion of the Oldham ring is It is preferable to make the 2nd direction of the linear reciprocation of a 2nd balance weight orthogonal.
According to this scroll type compressor, it is not necessary to prepare an eccentric cam separately. Further, since the second balance weight is arranged in the same plane inside the Oldham ring, it is not necessary to consider the balance of the mass in the axial direction.
本発明は、第1バランスウェイトを偏心カムとして機能させる形態に限らず、第1バランスウェイトとは別に偏心カムを設けることができる。この偏心カムは、第1バランスウェイトとは異なる回転角の位置に設けることができる。これは、任意の回転角に偏心カムを設けることができることを示唆している。この形態においても、第2バランスウェイトが、オルダムリングの内側に配置されることが好ましい。
そして、第2バランスウェイトは、本体と、本体の中央に設けられるカム溝と、を備え、オルダムリングの内側に設けられ、偏心カムがカム溝の内部から作用することにより、第2バランスウェイトが直線往復運動を行うことが好ましい。
また、第2バランスウェイトは、オルダムリングの直線往復運動の第1方向にも直線往復運動の成分を持つことが好ましい。
The present invention is not limited to a mode in which the first balance weight functions as an eccentric cam, and an eccentric cam can be provided separately from the first balance weight. This eccentric cam can be provided at a position of a rotation angle different from that of the first balance weight. This suggests that an eccentric cam can be provided at an arbitrary rotation angle. Also in this form, it is preferable that the second balance weight is disposed inside the Oldham ring.
The second balance weight includes a main body and a cam groove provided in the center of the main body. The second balance weight is provided inside the Oldham ring, and the eccentric cam acts from the inside of the cam groove. It is preferable to perform linear reciprocation.
In addition, the second balance weight preferably has a component of linear reciprocation in the first direction of the linear reciprocation of the Oldham ring.
本発明によれば、主軸の回転を偏心ブッシュに設けられる偏心カムを介して、第2バランスウェイト50を動かす。この偏心カムは、偏心ブッシュに任意の角度で取り付けることができる。したがって、本実施形態によると、第2バランスウェイトが直線往復運動する方向を任意に設定することができる。例えば、本発明によると、旋回スクロールの遠心力が生ずる向きとは逆の向きに第2バランスウェイトを動かすことができる。
According to the present invention, the
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図1に示すように、縦型のスクロール型圧縮機10は、ハウジング11の内部に、主軸12と、主軸12とともに回転する旋回スクロール20と、ハウジング11に固定された固定スクロール30と、を備える。
スクロール型圧縮機(以下、単に圧縮機)10は、ハウジング11に形成された冷媒導入ポートP1からハウジング11内に冷媒が導入され、旋回スクロール20と固定スクロール30との間に形成される圧縮室において冷媒が圧縮される。そして、圧縮された冷媒は、ハウジング11に形成された冷媒吐出ポートP2から吐出される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the
A scroll compressor (hereinafter simply referred to as “compressor”) 10 is a compression chamber formed between a revolving
旋回スクロール20は、円板状の端板21に、渦巻き状で所定の高さを有したラップ壁22が一体に形成されている。旋回スクロール20は、後述するオルダムリング40を介してハウジング11の軸受14に支持されている。
一方、固定スクロール30は、旋回スクロール20に対向する端板31には、旋回スクロール20のラップ壁22に対向して噛み合う渦巻き状のラップ壁32が形成されている。
In the
On the other hand, in the
このようにして、旋回スクロール20と固定スクロール30は、ラップ壁22とラップ壁32を互いに組み合わせている。これにより、旋回スクロール20と固定スクロール30との間に、圧縮室PRを形成している。
これにより、旋回スクロール20、固定スクロール30の外周側から圧縮室PRに導入された冷媒は、固定スクロール30に対して旋回スクロール20が公転旋回運動することにより、外周側から内周側に順次送られて圧縮される。圧縮室PRで圧縮された冷媒は、固定スクロール30に形成された吐出孔37、吐出孔37に設けられたリード弁38、固定スクロール30を覆うように設けられた上部カバー39に設けられたリード弁38を介し、ハウジング11の他端側に形成された冷媒吐出ポートP2から吐出される。
In this way, the orbiting scroll 20 and the
As a result, the refrigerant introduced into the compression chamber PR from the outer peripheral side of the
主軸12は、その両端部が、ハウジング11に軸受13、14を介して回転自在に支持されている。主軸12は、ハウジング11の内面に固定された固定子15と、主軸12の外周面に固定され、固定子15と対向する回転子16とからなるモータ17によって回転駆動される。なお、主軸12は、一端を、ハウジング11を貫通して外部に突出させ、エンジンや外部に設けられたモータ等の図示しない駆動源が主軸12の一端に連結されることで回転駆動される構成とすることもできる。
Both ends of the
主軸12の他端部には、主軸12の中心軸から予め定められた寸法だけ偏心した位置に、偏心ブッシュ18が突出形成されている。旋回スクロール20の主軸12側には、偏心ブッシュ18を収容する凹部23が形成されている。偏心ブッシュ18が、凹部23にドライブブッシュ(軸受)24を介して挿入されることで、この偏心ブッシュ18に、旋回スクロール20が回転自在に保持されている。これにより、旋回スクロール20は、主軸12の中心に対し、予め定められた寸法だけ偏心して設けられ、主軸12がその軸線周りに回転すると、旋回スクロール20は、主軸12の中心に対して偏心した寸法を半径とした回転(公転)を行う。旋回スクロール20が公転しつつも自転はしないよう、旋回スクロール20と主軸12との間には、オルダムリング40が介在している。
An
オルダムリング40は、図2に示すように、円環状の本体41と、本体41の上面で本体41の中心を挟んで互いに対向した位置に設けられる一対の上側爪43と、上側爪43に対して本体41の周方向に90°だけずれた位置の下面に設けられる一対の下側爪45と、からなる。なお、ここでいう上側とは旋回スクロール20に対向する側を意味する。以下も同様である。そして、旋回スクロール20の下面には、各上側爪43をスライド自在に嵌め込む一対の案内溝(図示を省略)が形成され、支持ハウジングの上面には、各下側爪45を各上側爪43のスライド方向に対して直交する方向にスライド自在に嵌め込む一対の案内溝(図示を省略)が形成されている。
そして、上側爪43、下側爪45が、各々、上述した案内溝に嵌め込まれ、オルダムリング40が軸受14に対して直線往復運動し、且つ旋回スクロール20がオルダムリング40に対して、上記の往復運動方向に対して直交する方向に直線往復運動することにより旋回スクロール20が軸受14に対して公転運動する。
As shown in FIG. 2, the
Then, the
主軸12は、第1バランスウェイト25を備えている。
第1バランスウェイト25は、旋回スクロール20の公転旋回運動による動的アンバランスを平衡させるためのものであり、主軸12に、偏心ブッシュ18と対称に、つまり、旋回スクロール20の公転旋回運動と位相が180度ずれて回転するように配置、固定されている。
第1バランスウェイト25は、主軸12の偏心ブッシュ18に固定され、図4に示されるように、平面視して概略扇型をなす接続片25aと、接続片25aから上方に向けて立設される本体25bと、からなる。本体25bは、その外周のガイド面25cは平面視して円弧状をなしている。このガイド面25cが次に説明する第2バランスウェイト50のカム溝53の内側から第2バランスウェイト50に作用することで、第2バランスウェイト50を駆動させることができる。
主軸12には、ハウジング11の底部のオイル溜りから吸い上げた潤滑油を主軸12の上端部から主軸12と凹部23との間のドライブブッシュ24に供給するための潤滑油流路12aが形成されている。
The
The
The
The
主軸12は、第2バランスウェイト50を備えている。
第2バランスウェイト50は、オルダムリング40の往復直線運動による動的アンバランスを平衡させるためのものであり、第1バランスウェイト25の回転に伴って、オルダムリング40の運動方向と直交する方向に往復直線運動する。そのために、第2バランスウェイト50は、第1バランスウェイト25の周囲に配置される。
The
The
第2バランスウェイト50は、図3に示すように、平面視して形状が矩形の本体51と、本体51の中央に表裏を貫通する角丸長方形(Rounded Rectangle)のカム溝53と、本体51の下面で本体51の中心を挟んで互いに対向した位置に設けられる一対の下側爪55と、を備えている。カム溝53は、その長径が本体51の短手方向(または幅方向)に沿って形成されており、一対の下側爪55は本体51の長手方向(または長さ方向)に沿ってその両端部に形成されている。ただし、一対の下側爪55は、軸受14に形成される一対の案内溝にスライド自在に嵌め込まれているので、第2バランスウェイト50は駆動力が与えられても、その運動の方向は本体51の長手方向に沿うように規制される。なお、この案内溝は、オルダムリング40に対する案内溝と共通のものである。
As shown in FIG. 3, the
第2バランスウェイト50は、カム溝53の内部に第1バランスウェイト25が収容される。主軸12の回転に伴って第1バランスウェイト25が旋回運動すると、ガイド面25cがカム溝53の内側から第2バランスウェイト50に作用することで、第2バランスウェイト50を駆動させることができる。第2バランスウェイト50は、下側爪55が案内溝49にスライド自在に嵌め込まれているので、本体51の長手方向に沿って直線往復運動する。
The
さて、以上の構成を備える圧縮機10の動作を説明する。
モータ17が駆動されると、主軸12が軸心を中心として回転する。そうすると、偏心ブッシュ18は、主軸12の軸心に対して公転運動する。これに伴い、偏心ブッシュ18が連係されている旋回スクロール20はオルダムリング40により自転が防止されていることにより、固定スクロール30に対して公転運動する。これにより、各スクロール20,30のラップ壁22,32の夫々の接触箇所が、スクロール機構の中心部に向って移動し、これに伴って、圧縮室PRは中心部に向って渦巻状に移動しながら収縮される。これら一連の動作によって低圧の冷媒ガスは冷媒導入ポートP1から圧縮室PRに流入される。そして、この圧縮室PRに流入された冷媒は、圧縮されて高圧となって圧縮室PRの中心部に達した後、吐出孔37を通り、冷媒吐出ポートP2から吐出される。
Now, the operation of the
When the
また、この圧縮動作の際、図示を省略した給油ポンプによって汲み上げられた潤滑油は潤滑油流路12aを通って主軸12の外周側のラジアル軸受けや、主軸12の上端部のスラスト軸受けに供給され、主軸12や旋回スクロール20の摺動部分を潤滑する。
Further, during this compression operation, the lubricating oil pumped up by an oil supply pump (not shown) is supplied to the radial bearing on the outer peripheral side of the
次に、本実施形態における動作について説明する。
上述した旋回スクロール20の公転運動に伴い、該旋回スクロール20と軸受14との間に介装されているオルダムリング40は、図1における左右方向(第1の方向)にスライド移動して、このスライド方向に圧縮機10を振動させる加振力を発生させる。
一方、オルダムリング40の内側に配置される第2バランスウェイト50は、図1の紙面に垂直な方向にスライド移動して、このスライド方向に圧縮機10を振動させる加振力を発生する。第2バランスウェイト50の動作の一例を、図4,図5に示す
Next, the operation in this embodiment will be described.
The
On the other hand, the
図4、図5に示すように、主軸12の回転に従って偏心ブッシュ18が旋回運動すると、第1バランスウェイト25が偏心ブッシュ18の中心軸を回転軸として旋回運動する。そうすると、第1バランスウェイト25がカム溝53の内部から第2バランスウェイト50に作用して、第2バランスウェイト50を旋回運動させる。つまり、第2バランスウェイト50は、見かけ上、主軸12の回転軸を中心にして、図中、上下・左右方向に往復運動を行う。ところが、前述したように、第2バランスウェイト50は、一対の下側爪55が軸受14に形成される一対の案内溝に嵌め込まれている。したがって、軸受14に対しては、第2バランスウェイト50の移動は、案内溝が形成された方向(第2バランスウェイト50の本体51の長手方向)に規制される。なお、図4,図5における回転角とは偏心ブッシュ18の回転角をいい、回転角が0°の定義については後述する。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the
次に、第2バランスウェイト50にオルダムリング40を加えて両者の動作を図6,図7を参照して説明する。なお、以下の説明では、第2バランスウェイト50が最も左側に寄っており、また、オルダムリング40が最も右側に寄っている状態を、偏心ブッシュ18の回転角が0°とする。また、回転角0°のときは、第2バランスウェイト50とオルダムリング40は、図中の上下方向の中心は一致しているものとする。なお、図6、図7の説明において上下・左右は、図中の上下・左右を意味する。
偏心ブッシュ18が時計回りに回転するにつれて、第2バランスウェイト50は、上方向に変位するとともに右方向に変位し、回転角が90°に達すると、最も上側に寄る。左右方向については、変位ストロークの中央に位置する。オルダムリング40は、左右方向について、変位ストロークの中央に位置する。
さらに偏心ブッシュ18が回転すると、第2バランスウェイト50は、下方向に変位し始めるとともに、右方向に変位し、回転角が180°に達すると、上下方向については変位ストロークの中心に位置する。オルダムリング40は、最も左側に位置する。
さらに偏心ブッシュ18が回転すると、第2バランスウェイト50は、下方向及び右方向に変位しつづけ、回転角が270°に達すると、上下方向については最も下寄りに位置する。オルダムリング40は、左右方向の変位ストロークの中央に位置する。
さらに偏心ブッシュ18が回転すると、回転角が0°(図6の(a))の状態に戻る。
Next, the
As the
When the
When the
When the
以上の通りであり、オルダムリング40及びその内側に配置される第2バランスウェイト50は、互いに直交する方向(各々をX方向,Y方向とする)に直線往復移動する。しかも、オルダムリング40と第2バランスウェイト50は、同一平面上に配置されているものとみなすことができるとともに、互いに質量が等しく設定されている。したがって、オルダムリング40と第2バランスウェイト50の各々によるX方向,Y方向の加振力(F40,F50とする)は等しく、その合力が装置全体に作用することになる。そして、この両加振力は、各々、旋回スクロール20のX方向の変位量及びY方向の変位量に応じて増減し、各加振力F40,F50はオルダムリング40及び第2バランスウェイト50のスライド移動(X方向及びY方向の夫々の移動)に伴って正弦波的に変化する。このため、この加振力F40,F50の合力は、一定の遠心力として作用することになる。
As described above, the
ここで、オルダムリング40及び第2バランスウェイト50による加振力F40,F50は、各々式(1),(2)により求められ、これらの合力は(F40 2・F50 2)1/2となる。
ここで、m40とm50は等しいので、当該合力は式(3)により表され、この合力に基づく一定の遠心力が圧縮機10に作用する。
F40=m40・r・ω2 ・sinθ … (1)
F50=m50・r・ω2 ・cosθ … (2)
m・r・ω2 … (3)
m40:オルダムリング40の質量
m50:第2バランスウェイト50の質量
r:旋回スクロール20の公転半径
ω:旋回スクロール20の角速度
θ:旋回スクロール20の回転角度
Here, the exciting forces F40 and F50 by the
Here, since m 40 and m 50 are equal, the resultant force is expressed by Equation (3), and a constant centrifugal force based on this resultant force acts on the
F 40 = m 40 · r · ω 2 · sinθ (1)
F 50 = m 50 · r · ω 2 · cos θ (2)
m ・ r ・ ω 2 (3)
m 40 : mass of Oldham ring 40 m 50 : mass of second balance weight 50 r: revolution radius of orbiting
このように、圧縮機10は、オルダムリング40と第2バランスウェイト50を内外一対設けたことによって、オルダムリング40と第2バランスウェイト50が各々の移動するのに伴って発生する力を、旋回スクロール20の回転に伴って発生する遠心力と同様に扱うことができる。さらに、この合力によって生じる遠心力の方向は、旋回スクロール20の公転によって生じる遠心力と同方向に発生することになる。
Thus, the
このため、第1バランスウエイト25の質量を適宜設定することにより、オルダムリング40と第2バランスウェイト50の移動による遠心力を相殺することができる。典型的には、第2バランスウェイト50を設けない場合に比べて、第1バランスウエイト25の質量を僅かに大きく設定すれはよい。
For this reason, the centrifugal force due to the movement of the
以上説明したように、圧縮機10によれば、オルダムリング40及び第1バランスウェイトに加えて第2バランスウェイト50を設け、直線往復運動するオルダムリング40及び第2バランスウェイト50の合力が、旋回スクロール20の公転によって生じる遠心力と同様の遠心力となるようにする。
そうすることで、圧縮機10は、オルダムリング40の動作に伴う振動を低減できる。
As described above, according to the
By doing so, the
以上では、第1バランスウェイト25に第2バランスウェイト50を駆動するための偏心カムとしての役割を持たせたが、例えば図8に示すように、第1バランスウェイト25とは別に偏心カム60を偏心ブッシュ18に設けることもできる。この偏心カム60は、第1バランスウェイト25と同様の形状を有しているが、偏心ブッシュ18に対する取り付け角度が第1バランスウェイト25とは異なる。つまり、第1バランスウェイト25は、旋回スクロール20の偏心の向きと180度だけ逆の向きに設けられるが、偏心カム60は、旋回スクロール20に対して任意の角度で偏心ブッシュ18に取り付けることができる。
In the above, the
以上の通りであるから、主軸12の回転を偏心ブッシュ18に設けられる偏心カム(第1バランスウェイト25,偏心カム60)を介して、第2バランスウェイト50を動かす。この偏心カムは、偏心ブッシュ18に任意の角度で取り付けることができる。したがって、本実施形態によると、第2バランスウェイト50が往復直線運動する方向を任意に設定することができる。例えば、旋回スクロール20の遠心力が生ずる向きとは逆の向きに第2バランスウェイト50を動かすことができる。
As described above, the rotation of the
また、本実施形態によると、第2バランスウェイト50の往復の移動距離(ストローク量)を任意に設定できる。つまり、本実施形態によると、ストローク量は、偏心カム(第1バランスウェイト25,偏心カム60)の偏心量を変えることで任意に設定できる。このことは、第2バランスウェイト50の質量を任意に設定できることを示唆する。本実施形態において、第2バランスウェイト50の慣性力がオルダムリング40の慣性力と等価にするためには、当該偏心量及び当該質量のいずれか一方を調整すればよい。例えば、第2バランスウェイト50の質量を減らす一方、偏心量を大きくする、あるいは、第2バランスウェイト50の質量を増やす一方、偏心量を小さくすることで、必要な慣性力を得ることができる。
Moreover, according to this embodiment, the reciprocating movement distance (stroke amount) of the
さらに、本実施形態は、第2バランスウェイト50を偏心カム50に嵌めるとともに、軸受14の案内溝に下側爪55を嵌めるだけでよいので、組立性がよい。
Furthermore, in this embodiment, since the
なお、上記実施の形態では、圧縮機構の駆動源であるモータ17がハウジング11の内部に組み付けられたスクロール型圧縮機を例にしたが、本発明は、圧縮機構の駆動源がハウジング11の外部に設けられるスクロール型圧縮機に適用することができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
In the above embodiment, the scroll type compressor in which the
In addition to this, as long as it does not depart from the gist of the present invention, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
10 スクロール型圧縮機
11 ハウジング
12 主軸
13 軸受
15 固定子
16 回転子
20 旋回スクロール
21 端板
25 第1バランスウェイト
25a 接続片
25b 本体
25c ガイド面
30 固定スクロール
31 端板
38 リード弁
39 上部カバー
40 オルダムリング
41 本体
50 第2バランスウェイト
51 本体
P1 冷媒導入ポート
P2 冷媒吐出ポート
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記主軸の前記偏心ブッシュに回転自在に連結される旋回スクロールと、
前記旋回スクロールと対向することで冷媒を圧縮する圧縮室を形成し、かつ圧縮された前記冷媒を高圧室に向けて吐出するポートを端板に有する固定スクロールと、
前記旋回スクロールが前記固定スクロールに対して自転することなく公転するように前記旋回スクロールの動きを規制し、第1方向に直線往復運動するオルダムリングと、
前記偏心ブッシュとともに旋回運動する第1バランスウェイトと、
前記偏心ブッシュとともに旋回運動する偏心カムと、
前記主軸の回転駆動により、前記偏心カムを介して第2方向に直線往復運動する第2バランスウェイトと、
を備え、
前記第2バランスウェイトは、
前記オルダムリングの直線往復運動の前記第1方向と平行な方向を除く任意の角度をなす前記第2方向に直線往復運動することを特徴とするスクロール型圧縮機。 A spindle provided with an eccentric bush and driven to rotate by a drive source;
An orbiting scroll rotatably connected to the eccentric bush of the main shaft;
A fixed scroll that forms a compression chamber that compresses the refrigerant by facing the orbiting scroll, and has a port on the end plate that discharges the compressed refrigerant toward the high-pressure chamber;
An Oldham ring that regulates the movement of the orbiting scroll so that the orbiting scroll revolves without rotating with respect to the fixed scroll, and reciprocates linearly in a first direction ;
A first balance weight that swivels together with the eccentric bush;
An eccentric cam rotating with the eccentric bush;
A second balance weight that linearly reciprocates in the second direction via the eccentric cam by rotational driving of the main shaft;
Equipped with a,
The second balance weight is
Scroll compressor characterized that you linear reciprocating motion to the second direction forming an arbitrary angle other than a direction parallel to the first direction of the linear reciprocating motion of the Oldham ring.
前記オルダムリングの直線往復運動の前記第1方向と直交する前記第2方向に直線往復運動する、
請求項1に記載のスクロール型圧縮機。 The second balance weight is
Reciprocating linearly in the second direction orthogonal to the first direction of linear reciprocation of the Oldham ring ;
The scroll compressor according to claim 1.
前記第2バランスウェイトが、前記オルダムリングの内側に配置され、
前記オルダムリングの直線往復運動の前記第1方向と前記第2バランスウェイトの直線往復運動の前記第2方向が直交する、
請求項1又は請求項2に記載のスクロール型圧縮機。 The first balance weight functions as the eccentric cam;
The second balance weight is disposed inside the Oldham ring;
The second direction is perpendicular to the linear reciprocating motion of the first direction of the linear reciprocating motion of the Oldham ring the second balance weight,
The scroll type compressor according to claim 1 or 2 .
前記第2バランスウェイトが、前記オルダムリングの内側に配置される、
請求項1に記載のスクロール型圧縮機。 The eccentric cam is provided at a position of a rotation angle different from that of the first balance weight;
The second balance weight is disposed inside the Oldham ring;
The scroll compressor according to claim 1.
本体と、前記本体の中央に設けられるカム溝と、を備え、A main body, and a cam groove provided in the center of the main body,
前記オルダムリングの内側に設けられ、Provided inside the Oldham ring,
前記偏心カムが前記カム溝の内部から作用することにより、前記第2バランスウェイトが直線往復運動を行う、When the eccentric cam acts from the inside of the cam groove, the second balance weight performs linear reciprocation.
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。The scroll compressor as described in any one of Claims 1-3.
前記オルダムリングの直線往復運動の前記第1方向にも直線往復運動の成分を持つ、In the first direction of the linear reciprocation of the Oldham ring also has a component of linear reciprocation.
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。The scroll type compressor according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012272959A JP6066708B2 (en) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | Scroll compressor |
PCT/JP2013/005194 WO2014091641A1 (en) | 2012-12-14 | 2013-09-03 | Scroll compressor |
EP13862467.1A EP2921706B1 (en) | 2012-12-14 | 2013-09-03 | Scroll compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012272959A JP6066708B2 (en) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | Scroll compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014118847A JP2014118847A (en) | 2014-06-30 |
JP6066708B2 true JP6066708B2 (en) | 2017-01-25 |
Family
ID=50933956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012272959A Active JP6066708B2 (en) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | Scroll compressor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2921706B1 (en) |
JP (1) | JP6066708B2 (en) |
WO (1) | WO2014091641A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016017259A1 (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Reciprocating compressor |
US9790942B2 (en) * | 2015-08-21 | 2017-10-17 | Honeywell International Inc. | Low vibration scroll compressor for aircraft application |
WO2017199435A1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | 三菱電機株式会社 | Scroll compressor |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61261689A (en) * | 1985-05-15 | 1986-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Scroll compressor |
US5017107A (en) * | 1989-11-06 | 1991-05-21 | Carrier Corporation | Slider block radial compliance mechanism |
JPH0826761B2 (en) * | 1989-12-25 | 1996-03-21 | 三菱電機株式会社 | Scroll fluid machinery |
JP2818023B2 (en) * | 1990-06-27 | 1998-10-30 | 株式会社日立製作所 | Scroll compressor |
JP3211593B2 (en) * | 1994-12-02 | 2001-09-25 | ダイキン工業株式会社 | Scroll type fluid device |
JPH08261165A (en) * | 1995-03-23 | 1996-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Scroll compressor |
JPH10122164A (en) * | 1996-10-18 | 1998-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Oldham's ring mechanism and scroll type fluid machinery using it |
-
2012
- 2012-12-14 JP JP2012272959A patent/JP6066708B2/en active Active
-
2013
- 2013-09-03 EP EP13862467.1A patent/EP2921706B1/en active Active
- 2013-09-03 WO PCT/JP2013/005194 patent/WO2014091641A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014091641A1 (en) | 2014-06-19 |
EP2921706B1 (en) | 2019-03-20 |
JP2014118847A (en) | 2014-06-30 |
EP2921706A1 (en) | 2015-09-23 |
EP2921706A4 (en) | 2016-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH04365902A (en) | Scroll type fluid machine | |
JP4973237B2 (en) | Rotary fluid machine | |
EP2613053A2 (en) | Rotary compressor with dual eccentric portion | |
JP6066708B2 (en) | Scroll compressor | |
JP6719676B2 (en) | Scroll compressor | |
JPH0458086A (en) | Fluid compressor | |
EP3343065A1 (en) | Inertia adjuster and rotary compressor | |
WO2015190195A1 (en) | Scroll compressor | |
JP6033467B2 (en) | Scroll compressor | |
JP2017075589A (en) | Compressor | |
CN114402139B (en) | Scroll compressor having a rotor with a rotor shaft having a rotor shaft with a | |
JP2014214736A (en) | Scroll fluid machine | |
JP4618645B2 (en) | Scroll compressor | |
JP2014129755A (en) | Rotary compressor | |
JP2817512B2 (en) | Scroll compressor | |
WO2017138131A1 (en) | Scroll compressor | |
JP6587747B2 (en) | Scroll compressor | |
WO2022219668A1 (en) | Two-stage scroll compressor | |
WO2015049745A1 (en) | Scroll compressor | |
JP2008196343A (en) | Multistage compressor | |
JP3211593B2 (en) | Scroll type fluid device | |
JP5836845B2 (en) | Scroll compressor | |
KR102548470B1 (en) | Compressor having oldham's ring | |
JP4100238B2 (en) | Fluid machinery | |
JP6430429B2 (en) | Fluid machinery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160427 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160624 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161220 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6066708 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |